Асиметричні сонячні інвертори

Що саме таке асиметрична здатність і які інвертори мають здатність асиметрично зменшувати енергію? Давайте розберемося в цьому.

Заглиблюючись у сферу сонячних систем, ми часто стикаємося з незрозумілими термінами, одним з яких є «асиметрична» вихідна потужність інверторів. Але що це означає на практиці і чи є це взагалі необхідним? У контексті квартир або невеликих окремо стоячих будинків однофазної мережі може бути достатньо, але важливість асиметричної здатності виникає при трифазній мережі. Щоб зрозуміти значення цього поняття, розберемо, що таке три фази: по суті, електрична мережа, що живить середній сімейний будинок, розділена на три фази. Фізично це проявляється у вигляді чотирьох кабелів, що входять у будинок від електромережі, три з яких проводять струм (четвертий є нейтральним, а п'ятий — заземлювальним), утворюючи три фази, на які розподіляються різні споживачі. Цей розподіл варіюється від будинку до будинку, зазвичай з урахуванням міркувань безпеки, технічних характеристик електрообладнання та особистих вимог. Точний розподіл споживачів має першочергове значення, оскільки дисбаланс може призвести до спрацювання автоматичного вимикача, тим самим запобігаючи перевантаженню та захищаючи як електричні прилади, так і мережу. Але як це стосується звичок споживання середньої сім'ї? Розглянемо типову трифазну електричну мережу, яка сьогодні поширена в сімейних будинках. На цих трьох фазах споживачі та розетки розподілені окремо. Для ілюстрації:

• Фаза 1 (L1): Кухонні прилади (холодильник, духовка, мікрохвильова піч)
• Фаза 2 (L2): Освітлення та спальні
• Фаза 3 (L3): Вітальня та гараж

Однофазні мережі зараз в основному використовуються в квартирах і невеликих сімейних будинках. Для об'єктів з підвищеним споживанням електроенергії обов'язково потрібна трифазна система. Однак досягти рівномірного споживання по всіх трьох фазах практично неможливо. Тому при встановленні сонячної фотоелектричної (PV) системи в таких об'єктах, які з 2024 року будуть інтегровані в систему загального обліку в рамках програми Solar Plus, можливість фазової симетрії в інверторах набуває вирішального значення. За колишньою системою нетто-обліку наявність інвертора, здатного керувати фазовим дисбалансом, не була нагальною проблемою, оскільки комунальні підприємства купували сонячну енергію, що надходила з мережі, майже за тією ж ціною, за якою вона їм продавалася. Тому випадки одночасного споживання сонячної енергії та купівлі електроенергії з мережі завдяки симетричним інверторам не становили проблеми. Однак із переходом Угорщини на валовий облік з початку 2024 року ситуація значно зміниться. За валовим обліком електроенергія, що купується з мережі, коштує приблизно 38 форинтів за кВт·год, тоді як електроенергія, що подається назад у мережу, приносить постачальнику лише 4–5 форинтів за кВт·год. Після встановлення сонячної системи комунальне підприємство замінить існуючий лічильник електроенергії на новий, щоб окремо контролювати споживання електроенергії з мережі та електроенергію, що подається в мережу. Хоча лічильник, що використовується для валового обліку, є аналогічним до свого попередника, який використовувався для річного балансового обліку, він відстежує потік електроенергії по кожній фазі окремо. Як наслідок, узгодження рахунків за одночасне заряджання та купівлю стає неможливим, оскільки обидві операції чітко фіксуються лічильником. Саме тут на допомогу приходять асиметричні інвертори. Розглянемо приклад із симетричним інвертором потужністю 5 кВт:

Приклад для симетричного інвертора потужністю 5 кВт:

Як показано на малюнку, при загальному споживанні 5 кВт, розподіленому асиметрично між фазами, і виробництві сонячної енергії також 5 кВт, вартість не дорівнює нулю через симетричну вихідну потужність інвертора. Придбання 0,84 кВт·год електроенергії з мережі коштує приблизно 31 форинтів, тоді як повернення 0,82 кВт·год дає лише близько 4,1 форинтів. Таким чином, при споживанні 5 кВт і виробництві сонячної енергії 5 кВт рахунок становить приблизно 27 форинтів, що є невигідним. Для порівняння розглянемо роботу асиметричного інвертора:

Приклад для АСИМЕТРИЧНОГО інвертора потужністю 5 кВт:

У разі інверторів, оснащених функцією фазової асиметрії, інвертор вміло регулює споживання за фазами, усуваючи необхідність у транзакціях з мережею. Отже, споживання повністю забезпечується за рахунок сонячної енергії, що виключає витрати на комунальні послуги. Звичайно, це лише приклад, оскільки споживання коливається протягом дня, але асиметричні інвертори ефективніше справляються з такими коливаннями. Варто зазначити, що більшість асиметричних інверторів на ринку працюють з ефективністю 50% на кожну фазу, що означає, що вони можуть видавати половину номінальної потужності на кожну фазу. Наприклад, інвертор потужністю 5 кВт може видавати максимум 2,5 кВт на фазу. Проте ККД може перевищувати ККД симетричних інверторів, оскільки потужність розподіляється між фазами оптимально. Більш того, згідно з попередніми даними виробників, інвертори, здатні видавати 100% потужності на фазу, планується випустити вже в 2024 році. Отже, які інвертори можуть похвалитися асиметричною потужністю? З огляду на те, що валові лічильники все більше акцентують увагу на асиметричній потужності інверторів, доцільно дізнатися у підрядників про сумісні інвертори. У Solar Kit ми рекомендуємо продукцію декількох виробників, здатних працювати в умовах фазової асиметрії. Ось декілька прикладів:

Huawei: Інвертори серії MAP0 від Huawei є значним проривом у технології сонячних інверторів, особливо в частині фазової симетрії. Ці інвертори, випуск яких заплановано на 2024 рік, мають встановити нові стандарти ефективності та продуктивності. Основні характеристики інверторів серії MAP0 від Huawei:

1. Фазова симетрія: Однією з видатних особливостей серії MAP0 єздатність досягати ідеальної фазової симетрії, що забезпечує оптимальний розподіл потужності між усіма фазами трифазної мережі. Ця здатність забезпечує ефективне використання сонячної енергії та мінімізує залежність від електромережі.
2. 100% вихідна потужність на кожну фазу: на відміну від традиційних інверторів, які можуть працювати зі зниженою ефективністю на кожній фазі, серія MAP0 може забезпечити 100% номінальної вихідної потужності на кожну фазу. Це означає, що кожна фаза отримує повну частку сонячної енергії, що максимізує загальну продуктивність системи.
3. Розширений моніторинг та контроль: Інвертори серії MAP0 від Huawei оснащені розширеними функціями моніторингу та контролю, що забезпечують інформацію про продуктивність системи в режимі реального часу та дозволяють здійснювати дистанційне управління та усунення несправностей. Це забезпечує оптимальну роботу та спрощує профілактичне обслуговування, мінімізуючи час простою та максимізуючи вихід енергії.
4. Висока ефективність і надійність: побудовані на основі передових технологій і інженерного досвіду Huawei, інвертори серії MAP0 забезпечують виняткову ефективність і надійність. Інвертори Deye і SolaX можуть видавати до 50% номінальної потужності в одній фазі. Крім того, при підключенні до акумулятора ці інвертори безперебійно переходять в автономний режим протягом 4 мілісекунд, забезпечуючи безперебійне електропостачання, подібне до джерела безперебійного живлення (UPS). Більш того, ці інвертори мають вбудований резервний вихід, що забезпечує безперебійну роботу електроспоживачів під час відключення електроенергії, залежно від розгортання критичних ланцюгів клієнта. Ця стійкість можлива в сонячну погоду при сонячній генерації або до вичерпання енергії акумулятора.

*(залежно від розгортання критично важливих ланцюгів споживача)